Quels sont les problèmes pour la construction de moteurs 2 temps à grosse cylindrée?


9

Je comprends (d'après les recherches préliminaires) que lorsque le moteur grossit, avec une cylindrée supérieure, il n'est pratiquement pas possible d'avoir un moteur à deux temps.

Quelles sont les implications pour la construction de moteurs deux temps plus puissants?


2
Les moteurs des plus gros navires ont une cylindrée de plus de 2 000 litres et une puissance de 5 000 kW. Bien sûr, par cylindre, et ils en ont souvent 14. Et ce sont des moteurs à deux temps plus économes en carburant qu'un moteur à quatre temps théorique de la même puissance.
sweber

1
Les émissions à deux coups ne sont pas favorables aux ours polaires.
Capitaine Kenpachi

Réponses:


6

La lubrification et le refroidissement des moteurs à deux temps ont toujours été les facteurs limitants. Plus le moteur est gros, plus les problèmes sont gros. Un gros moteur à deux temps aura une durée de vie très courte, même avec un entretien constant.

Les moteurs à deux temps brûlent de l'huile dans leur carburant et l'huile en combustion est une source de pollution.

Le chargement des cylindres par ses arrangements au port signifie qu'ils ne consomment pas beaucoup d'énergie. Une consommation de carburant plus inefficace génère encore plus de pollution.

Le Trabant communiste est-allemand était le dernier véhicule fabriqué avec un moteur à deux temps, vous n'avez pas à dire autre chose vraiment.

De nos jours, le moteur à deux temps est utilisé pour des machines telles que les tondeuses à gazon et les pompes à eau, où sa conception simple, sa petite taille et son entretien minimal le rendent toujours plus utile.


Merci .. Pouvez-vous donner une idée sur le «chargement des cylindres» que vous avez mentionné dans votre réponse.
BraveNinja

@ user3065750 ... Je pense qu'Allan parle de l'efficacité volumétrique (la capacité d'un cylindre à se remplir d'un mélange air / carburant). C'est très mauvais pour un moteur à deux temps. Un moteur à gaz à deux temps n'utilise pas de soupapes (comme un moteur à quatre temps), mais utilise des orifices situés sur le côté de la paroi du cylindre pour permettre au mélange air / carburant d'entrer et des orifices situés du côté opposé pour évacuer les gaz d'échappement. Le piston a une forme spécifique pour favoriser / diriger le flux à travers le cylindre. IIRC, les orifices d’échappement sont plus hauts dans le cylindre que ne le sont les orifices d’admission, de sorte que le cylindre s’échappe avant de prendre l’air.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Vous pouvez avoir des moteurs à deux temps qui ne brûlent pas d'huile, il vous suffit de pomper de l'air à l'intérieur du cylindre d'une autre manière. Je pense que c'est ce que font les moteurs nautiques (les plus gros).
FarO

9

Je ne sais pas trop où vous pensez qu'ils n'ont pas construit de moteurs à deux temps à cylindrée supérieure. Detroit Diesel a construit la série 71, qui était un moteur à deux temps à très grande cylindrée. De Wikipedia :

La série 71 de Detroit Diesel est une série de moteurs diesel à deux temps, disponibles en configurations en ligne et en V, les modèles en ligne comprenant un, deux, trois, quatre et six cylindres et les modèles en V comprenant six, huit, 12, 16 et 24 cylindres. Les deux plus grandes unités V utilisent plusieurs culasses par groupe pour maintenir la taille et le poids de la tête dans des proportions raisonnables, le V-16 utilisant quatre culasses du modèle à quatre cylindres en ligne et le V-24 utilisant quatre culasses du six cylindres en ligne. modèle. Cette fonctionnalité a également aidé à réduire le coût global de ces gros moteurs en maintenant les pièces communes avec les modèles plus petits.

Ces moteurs nécessitaient un compresseur (ventilateur de type "racines") pour fonctionner, puisqu'un moteur à aspiration normale ne pouvait pas aspirer suffisamment d'air pour fonctionner correctement. Pour cette raison, tout le carter était sous pression. Certains des plus gros moteurs avaient à la fois un compresseur et un turbo-chargeur placés en ligne afin de produire la quantité d'air nécessaire pour nourrir le monstre. Ils ont également utilisé des soupapes d'échappement (deux ou quatre) pour purger les gaz d'échappement. Puisque ces moteurs sont alimentés au diesel, et que le diesel est en soi une huile, il y avait une quantité suffisante de lubrification pour ceux-ci. La durée de vie du moteur était bonne et viable. Ils ont cessé de le construire en 1995 au profit d'un modèle à quatre temps. Je pense que cela était dû au fait que la conception à quatre temps était plus efficace.

Pour vous donner une idée de la taille du moteur, chaque cylindre a été déplacé de 71 pouces cubes (d'où le nom de la série). Le moteur à 24 cylindres déplacé 1704ci (27,9 l) et produit 1800 chevaux. Je n'ai pas le numéro de couple, mais je suppose que c'était énorme.

Je crois que ce qu'Allan a dit sur les moteurs à essence à 2 temps est très vrai, mais je comprends que des moteurs plus gros de la gamme à 2 temps ont été produits et étaient commercialement viables.


Detroit a également construit un moteur de la série 149 (également à deux temps avec souffleur de racines) en versions 8, 12 et 16 cylindres. Le 16 était de la taille d'un Sprinter (plus ou moins, il n'y avait pas de Sprinters quand j'ai travaillé dessus). Je crois que les énormes moteurs de bateau fabriqués par Wärtsilä sont également à deux temps, leur alésage est d'environ 1 mètre et chaque cylindre développe environ 7 500 CV. Pas sûr des Detroits, mais Wärtsilä fabrique encore des moteurs marins.
dlu

@dlu - Et le Wärtsilä fabrique l’ensemble de ses HP / TQ autour de 120 tr / min. Ce sont des bêtes géniales!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

7

Je sais que ce fil est un peu vieux, mais Detroit Diesel et GM EMD (Division Electro-Motive) ont de nombreux moteurs diesel à 2 temps. Les carters!Eh bien, ils ne sont pas sous pression. Son fonctionnement est différent d’un moteur 2 temps plus petit. Au lieu que le dessous du piston «pousse» une charge de carburant dans un orifice de transfert, ces moteurs ont une galerie d’air autour des chemises de cylindre. Le bloc-cylindres est usiné pour accepter les manchons de cylindre. Immédiatement en dessous du pont, il y a de l'eau et en dessous, une galerie d'air. Les cylindres ont l’anneau conventionnel d’orifices et le piston fait office de soupape d’admission au sens classique. L'air sous pression est fourni, en général mais pas toujours, par un ventilateur Roots. L'épuisement s'effectue par 2 ou 4 soupapes dans la culasse commandées par une came. L'alimentation en carburant se fait par injecteur unitaire (un injecteur par cylindre sous pression au niveau du cylindre et non par une pompe à injecteur à distance).

Les tailles de Detroit Diesel sont par cylindre, c'est-à-dire que 8V92 signifie V8 et 92 cu par cylindre. 6-71 signifie en ligne 6, 71 pi3 par cylindre. Les EMD sont similaires 16V645 signifie V16 et 645 cu par cylindre. Les EMD sont très répandus dans le monde entier, en particulier pour la production d’électricité. Ils sont utilisés dans les remorqueurs et les locomotives électriques diesel.

Fait intéressant, certains EMD ont un turbocompresseur hybride. Un grand ventilateur centrifuge (environ 6 pieds de haut) est alimenté par le vilebrequin pour démarrer et tourner au ralenti, puis l'échappement prend le relais. Un embrayage à roue libre permet un bobinage libre du compresseur.

Le problème avec tous les moteurs suralimentés, comme avec les moteurs à aspiration normale, est que la puissance délivrée est affectée par l’altitude. Plus vous montez, moins vous gagnez en puissance. Les moteurs turbocompressés répondent à ce problème, de sorte que la puissance nominale est maintenue à toutes les altitudes que les véhicules à roues sont susceptibles de voir. Je mentionne cela parce que le ventilateur sur 2 sties Diesels n’agit pas comme un superchargeur. C'est une pompe à air à déplacement positif. Detroit Diesel classe tous ses Diesels 2 temps non turbulents en tant que N. N signifie naturel. Par exemple, 8V92n par opposition à 8V92t. Les Ns perdent de la puissance avec l’augmentation de la température et de l’altitude, tandis que les Ts maintiennent leur puissance nominale car ils sont équipés d’un turbo et d’un ventilateur. Turbo Detroit Diesel 2 temps ont à la fois le ventilateur et le turbo. Similaire au principal hybride EMD, le ventilateur Roots est nécessaire pour démarrer et tourner au ralenti, puis le turbo prend le relais. Malheureusement, la perte de pompage parasite de la soufflante (perte de carburant et de puissance payée) est toujours appliquée car il n’ya aucun moyen de débrancher la soufflante. Ils ont un volet de dérivation, ce qui permet d'économiser 30% de la charge de la soufflante en évitant l'air lorsque le turbo pompe, mais les rotors de la soufflante tournent toujours. La conception hybride a été proposée pour la série Detroit Diesel Silver mais a été abandonnée en raison du coût en faveur du volet de dérivation, mais comme mentionné précédemment, les rotors du ventilateur continuent de tourner. mais les rotors de la soufflante tournent toujours. La conception hybride a été proposée pour la série Detroit Diesel Silver mais a été abandonnée en raison du coût en faveur du volet de dérivation, mais comme mentionné précédemment, les rotors du ventilateur continuent de tourner. mais les rotors de la soufflante tournent toujours. La conception hybride a été proposée pour la série Detroit Diesel Silver mais a été abandonnée en raison des coûts engendrés par le volet de dérivation, mais comme indiqué précédemment, les rotors du ventilateur continuent de tourner.


6

Vous pensiez peut-être aux moteurs à essence à deux temps lorsque vous posez la question.

Evinrude a construit un moteur à essence à moteur 2 temps de 3,6 litres à essence.

http://www.roadandtrack.com/car-culture/videos/a7300/video-insane-evinrude-johnson-two-stroke-v8-startup/

Fait intéressant, les échappements sont dans le V dans cette conception, ce qui est nécessaire car les carburateurs doivent entrer dans le carter.

Les moteurs diesel suralimentés 2 temps sont vraiment un type de moteur complètement différent avec différentes méthodes de lubrification et de balayage.

Juste pour faire comprendre que les moteurs diesel 2 temps peuvent vraiment être très volumineux, essayez un déplacement de plus de 1 000 litres: https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rtsil%C3%A4-Sulzer_RTA96-C


J'avais oublié que les moteurs du bateau étaient conçus de deux temps, mais auraient dû se rendre compte. Super appel!
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

2

Suzuki a construit des moteurs à essence à deux temps dans les années 1960 et 1970, aussi durables que les moteurs à quatre temps de cylindrée similaire proposés à l'époque. Suzuki a construit une motocyclette à deux temps de 3 cylindres de 750 cm³ avec refroidisseur d'eau, dont la durée de vie de plus de 100 000 km sans être reconstruite n'était pas inconnue. J'ai l'un d'entre eux dans ma collection. Cette machine a maintenant plus de 40 ans, plus de 40 000 km et fonctionne toujours bien. Le moteur n'a jamais été ouvert. J'ai traversé le continent 3 fois sur une moto Suzuki 500cc deux temps. J'ai vendu cette même moto avec environ 50 000 milles, sans aucun travail interne du moteur. Je l'ai vendu à un gars qui l'a fait traverser le continent pour la 4ème fois. Il m'a appelé quand il avait terminé sa tournée du pays avec cette Suzuki. Son seul échec était un câble de compteur de vitesse cassé. C'est là que j'ai perdu la trace de la machine. Ces machines ont été construites à l'aide de la technologie des années 50 et 60. La dernière de ces machines a été proposée à la vente ici, aux États-Unis, en 1977. On ne sait vraiment pas où cette technologie aurait pu aller. L’EPA l’ayant réglementée pour être économiquement impossible à poursuivre. Avec les lubrifiants, les métaux et les matériaux hybrides actuels, on ne sait vraiment pas où les moteurs à essence à deux temps seraient aujourd'hui. L’EPA l’ayant réglementée pour être économiquement impossible à poursuivre. Avec les lubrifiants, les métaux et les matériaux hybrides actuels, on ne sait vraiment pas où les moteurs à essence à deux temps seraient aujourd'hui. L’EPA l’ayant réglementée pour être économiquement impossible à poursuivre. Avec les lubrifiants, les métaux et les matériaux hybrides actuels, on ne sait vraiment pas où les moteurs à essence à deux temps seraient aujourd'hui.


1
Bien que ce soit une excellente information, je ne suis pas sûr que cela réponde vraiment à la question des problèmes de construction de moteurs 2 temps à cylindrée supérieure .
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
En utilisant notre site, vous reconnaissez avoir lu et compris notre politique liée aux cookies et notre politique de confidentialité.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.